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Filtros cerâmicos à base de argila, com reciclagem de vidro e adição de agente porogênico, destinados à remoção de microplásticos
Summary
Researchers developed clay-based ceramic filters incorporating recycled glass and yerba mate residue as a pore-forming agent, sintered at 900–950°C, and tested them for microplastic retention, finding that the formulation without pore-forming agent achieved 99.77% microplastic removal with negligible leaching of sodium and potassium.
Ao longo dos anos, a produção de plástico tem crescido rapidamente, tornando-se o material mais utilizado atualmente pelos seres humanos. A poluição por plásticos no solo, água e ar é um grande problema, pois pode levar mais de 400 anos para se decompor e gerar microplásticos, prejudiciais ao meio ambiente. Com isso, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um filtro cerâmico à base de argila e resíduo de vidro (10% em massa), avaliando a influência da adição de 0, 10 e 20% (em massa) de um agente porogênico (resíduos de Ilex paraguariensis, após infusão), com foco na retenção de microplásticos presentes na água. As matérias-primas foram moídas, peneiradas, umidificadas (8% de água em massa), prensadas a 20 MPa, secas e sinterizadas a temperaturas de 900 e 950 °C, com taxa de aquecimento de 1,6 °C/min e patamar de 5 min. Os filtros cerâmicos foram avaliados quanto às características do processo de queima, como perda ao fogo e retração linear, e propriedades físicas, como absorção de água, porosidade aparente, densidade aparente e resistência à flexão. A estrutura superficial foi analisada por microscopia óptica (ampliação de 50x). A retenção de microplásticos foi avaliada por meio da análise de turbidez, com preparação de uma suspensão de microplásticos em laboratório. Os resultados mostraram que a porosidade aparente e a absorção de água da formulação com 20% de erva-mate e sinterizada a 900 °C foram maiores que as das demais formulações, porém com baixa resistência mecânica, apresentando fraturas quando submetida a pressões superiores a 100 kPa. A formulação sem adição de agente porogênico, que apresentou menor porosidade, atingiu uma retenção de microplásticos de 99,77%. A lixiviação dos elementos sódio e potássio do filtro cerâmico foi desprezível. Conclui-se que é possível desenvolver um filtro cerâmico com os materiais propostos, com boa capacidade de retenção de microplásticos.